Способ определения положения по крайней мере одного считывающего элемента относительно системы координатных шин Советский патент 1989 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах считывания и ввода графической информации в ЭВМ.

Цель изобретения - повышение точности способа

: На фиг.1 представлены схема расположения считывающего элемента и система координатных шин (проводников) для создания магнитного попя; на фиг.2 - то же, другой вариант,

на фиг.З и 4 - примеры расположения для декартовой и полярной систем координат; на фиг.5 - структурная схема устройства для осуществления способа; на фиг.6 - времеиная диаграмма и форма электрических импульсов, подаваемых в координатные шины.

На фиг.1 и 2 позицией 1 обозначен считывающий элемент, а позициями 2-14 - координатные шины (проводкиЧ

сл

4

3 15

ки), 15а и 15в - кривые изменения индуцированного напряжения.

На фиг.5 позициями 16-19 обозначены соответственно коммутаторы 16 и 17, блок 18 определения координат и выходы 19 блока 18. Позицией 20 обозначен проводящий слой, в котором создается магнитное поле из-за двусторонней обратной связи этого слоя с проводниками 2-14.

Блок 18 определения координат содержит генератор 21 импульсов, счетчик 22, память 23, амплитудньй дискриминатор 24. Последнийсодержит формирователь 25 импульсов и пороговые элементы 26-28.

Проводник, через которьй течет ток, образует источник электромагнитного поля. Если перемещать этот проводник вблизи считывающего элемента, выполненного, например, в виде катушки, то в ней в зависимости от изменения величины индуцируется в качестве ответа электромагнитньй поток, который обусловлен расстоянием между проводником и считывающим элементом (фиг,1 и 2)

Движение проводника может вызываться переключением тока (поступательного переключения) согласно фиг.6 в системе проводников, расположенных достаточно близко друг к другу, благодаря,чему возникает ква- зинепрерывньй эффект, обеспечивающий относительно тонкую интерполяцию, следствием которой является относительно высокая разрешающая способность.

Механизм образования изменения индуцированного напряжения 15а зависит от того, через какой из проводников 2-14 последовательно протекает ток (фиг.1)о Этот ток вызывает магнитное поле, которое создает в проводящем сдое 20 индуцированньй ток из-за двусторонней обратной связи слоя с проводниками 2-14. Причем поле перемещается вместе с током, непрерывно переключаемым на проводники 2-14.

В считывающем элементе 1, выпол - ненном в виде катущки, индуцируется изменяющееся в зависимости от удаления источника магнитного поля от считывающего элемента напряжение При этом при движении магнитного поля в направлении к считьшающему элементу индуцируемое напряжение мед17544

ленно возрастает от вeлич L ы nor- я до максимума одной поляркости, э гггем падает до величины покоя, снова воз растает до максимума другой полярности и снова падает до величины покоя.

Все изменения напряжения определяются расстоянием от источника маг10 нитного поля. Причем точка покоя используется как переходная точка. Из сведения о положении источника магнитного поля и о моменте, обусловленном выбранной точкой перехода

15 напряжения в катушке, определяется положение последней.

Согласно фиг.2 механизм возник- новения индуцированного напряжения 15Ь зависит от того, через которьй

20 из проводников 2-14 течет ток, вызы- ваемьй последовательным переключением проводников 2-14.

Согласно фиг.6 предпочтительно, чтобы при падении тока в предьщущем

25 проводнике одновременно происходило бы соответствующее возрастание тока в последующем проводнике так, чтобы сумма токов во всех проводниках оставалась в основном постоянной.

30 На фиг.З дана схематическая компоновка устройства, причем проводников 2-14 расположены параллельно плоскости считывания и определяют координатные оси на этой плоскости.

25 Устройство имеет систему проводников 2-14, параллельную плоскости считывания. Причем из проводников использован в качестве источника электромагнитного поля, че40 рез него протекает ток и он определяет первую ось координат.

Вблизи этой системы расположен считывающий элемент 1 с по крайней мере одним витком. Элемент 1 соедид5 нен с блоком 18 определения координат, которьй соединен с коммутаторами 16 и 17 для последовательного подключения проводников 2-14, которое сопровождается перемещением магнитного поля.

Коммутаторы 16 и 17 управляются так,, чт о ток последовательно проходит через проводники 2-14, каждьй из которых создает магнитное поле, которое перемещается так же, как последовательно усиливаются током проводники.

Изменение этого магнитного поля индуцирует напряжение в элементе 1

50

55

51

(катушке) . Напря;кение с катушки поступает в блок 18 J К -торьй оценива- ет положение считывающего элемента 1 в зависимости от пути тока в KOMNry- таторах 16 и 17 и напряжения в катушке

Для определения положения в более чем одноразмерной системе можно использовать несколько систем проводников, расположенных так, что они образуют координатную сетку. Расположение может быть произвольным, например, в общей плоскости. Ход и последовательность подключения тока могут быть различныъм в зависимости от требований данных условий и точности оценки (фиг .4) .

На фиг. 6 также изображен ход тока в отдельных проводниках, например 7-9, для постоянной скорости движения магнитного поля. При этом достигается перемещение магнитного поля, в основном, с постоянной скоростью, которое может быть представлено как результат движения эффективного источника магнитного поля, которое последовательно распространяется также и на промелсуточное пространство ме;кду проводниками, благодаря чему осуществляется тонкая интерполяция точность которой зависит лишь от степени приближения к абсолютно равномерному движению магнитного поля.

Квазинепрерывный процесс перемещения магнитного поля достигается непосредственны;- чередованием питания соседних проводников, например, временным перекрытием питания этой системы проводников.

Медленное возрастание и падение тока 3 отдельньк соседних проводниках достигается посредством прямого профилирования этого тока или пря прямоугольного хода напряжения, питающего проводники, посредством намеренного искажения, хода тока. То

1754

отнооггся

анию током pai : нрго HsnpaBJ eii i;-i.

Изобретение найдет применение при бесконтактном считывании, например при считывании точек Б картографии, в геодезии, использовании системы с цифровым управлением, машинной обработке документации для получения

сведений, считывании положения пера чертежного устройства, определении положения в многоразмерньп; и одно- размерньск системах; где необходимо использование нескольких систем проводников, расположенных с образованием координатной сетки„

Формула изобретения

1. Способ определения положения по кралней мере одного считьшающего элемента относительно системы координатных шин, основанньп на наведе- шти индуцированного сигна.па в считызающем элементе при воздействии магнитного поля, возбу;кдаемого электрическими, токам координатных шин, о т л и ч а ю щ и и с я тем. что, с целью повышения точности способа, возбуждают магнитное поле с задан

ными направлением и скоростью движения, а по величине и форме цированного сигнала в считывающем элементе, наведенного в выбранной точке на кривой изменения индуцированного сигнала, предпочтительно в ее самой крутой части, определяют местоположение считывающего элемента.

2, Способ по п, 1; отличающийся тем, что возбуждают магнитное поле с заданными направлением и скоростью движения путем подачи в координатные шины последовательности электрических cлeдyюш x с постоянной частотой перекрывающихся импульсов постоянной амплитуды и равными передними и задними фронта ш.

го

JL

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах считывания и ввода графической информации в ЭВМ. Цель изобретения - повышение точности способа - достигается возбуждением магнитного поля с заданными направлением и скоростью движения путем подачи в координатные шины последовательности электрических следующих с постоянной частотой перекрывающихся импульсов постоянной амплитуды и равными передними и задними фронтами. При этом по величине и форме индуцированного сигнала в считывающем элементе, наведенного в выбранной точке на кривой изменения индуцированного сигнала, предпочтительно в ее самой крутой части, определяют местоположение считывающего элемента, благодаря чему возникает квазинепрерывный эффект, обеспечивающий относительно тонкую интерполяцию, следствием которой является относительно высокая разрешающая способность. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

рррррр 99999Ч

9 10 11 12 f3 /

2 J 5 5 7 8

15а

2 345576

Р99999 9ЯЧ99Я

5 70 11 12 3 /V

аг2

9999Ч

9 10 11 12 f3 /

Y,

-о -о

-о -о -о

5

В 7

2

L

фиг. 5

/

lit

Z6

J

Ч

ч

q,

Фиг. в